le principe fondamental de la programmation de MOCN

Le principe de la programmation de machine juste Est basé sur tous les donnes et les

instructions nécessaires pour assurer l’usinage de la pièce sur la machine.Elles regroupent :

 les données géométriques pour calculer les positions successives par la forme et les dimensions de pièce.

 les données technologiques comme performances de la machine et les conditions de coupe optimales.

III.3.1. Instructions programmées et leurs supports

La programmation est le travail de préparation qui consiste à transposer, sous forme de texte Alphanumérique, la gamme d’usinage de la pièce en un ensemble ordonné d’instructions comprises et exécutées par la CN en vue de réaliser son usinage. Ce travail peut être effectué manuellement ou avec l’assistance d’un ordinateur utilisant un langage de programmation évolué. À titre indicatif, Figure III-1 classe différentes méthodes de programmation en fonction des compétences du programmeur et de la complexité des machines à piloter.[2]

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Figure III.1 Méthodes comparées de programmation [2]

III.3.1.1 Codification des instructions

Les instructions d’un programme sont écrites dans un langage codé appelé langage machine dont le format variable et les adresses répondent aux normes internationales : ISO 6983-1.

Ce langage utilisé pour décrire les opérations d’usinage sur une MOCN comporte un certain nombre de lignes d’écriture appelées blocs d’information, chaque ligne correspondant à une étape particulière du processus d’usinage Figure III-2.

Figure III.2 Structure d’un programme d’usinage avec l’organisation d’un bloc [2]

Chaque bloc, ou séquence d’usinage, contient plusieurs mots qui sont la combinaison de lettres d’identification appelées adresses et d’une série de chiffres accompagnés ou non d’un signe (+) ou (–).[2]

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La plupart des machines actuelles acceptent des blocs à format variable dans lesquels ne figurent que les seules instructions nécessaires à leur exécution. Celles déjà fournies et encore actives n’ont pas à être répétées.

Chaque fabricant de CN spécifie dans son manuel de programmation la façon d’écrire les données numériques allouées aux différentes lettres-adresses (nombre de chiffres avant et après la virgule, mode de séparation des entiers et des décimales, etc.).

À titre d’exemple, les lettres-adresses usuelles retenues par NUM sont indiquées sur la Figure III-2 :[2]

 les mots numéro de bloc (adresse N suivie d’un nombre de 1 à 5 chiffres) figurent obligatoirement au début de chaque bloc. Un numéro de bloc précédé du signe / permet de sauter le bloc correspondant si l’opérateur le désire .

 les mots fonction préparatoire (adresse G suivie d’un nombre de 1 à 3 chiffres) définissent le déroulement de certaines fonctions de commande et préparent la CN à exécuter une action bien précise. Ce sont généralement des ordres de déplacement, de décalage, d’appels de cycles spécifiques d’usinage, etc. Les fonctions G peuvent être modales, c’est-à-dire auto maintenues tant qu’elles ne sont pas révoquées par une fonction contradictoire, ou non modales lorsqu’elles ne sont actives que dans le bloc où elles sont programmées. Un bloc d’information peut contenir plusieurs fonctions préparatoires G si elles ne sont pas contradictoires.

 les mots de dimensions ou d’ordre de déplacement, composés d’une adresse accompagnée de sa valeur formatée, sont les suivants :

 X, Y, Z pour les mouvements principaux.

 U, V, W pour les mouvements secondaires.

 I, J, K pour les paramètres d’interpolation.

 A, B, C pour les coordonnées angulaires .

 les mots correspondant aux fonctions diverses sont appelés par les adresses :

 S pour la vitesse de rotation de la broche.

 F pour la vitesse d’avance demandée aux organes mobiles.

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 T pour le numéro d’outil.

 D pour le numéro du correcteur d’outil.

 R pour la programmation d’un cercle par son rayon en interpolation Circulaire.

 les mots fonctions auxiliaires (adresse M suivie d’un nombre de 1 à 3 chiffres) servent essentiellement à la programmation des fonctions de commutation de la machine. Les fonctions auxiliaires peuvent être modales ou non modales, ou encore des fonctions avant ou après selon qu’elles sont exécutées avant ou après le déplacement programmé dans le bloc.

III.3.1.2Le contexte de la programmation

Il existe une norme définissant la désignation des mouvements des machines et un autre définissant le langage de programmation. Ce langage est appelé ISO ou G-code.

La norme est ancienne (1969), et le langage qu’elle définit est inadapté a une programmation propre et structurée. Ceci explique la prolifération de langage dit de FAO (Fabrication Assisté par Ordinateur).

La norme ne définit que des fonctions de base, mais ne propose pas de syntaxe pour ce qui est des commentaires, des structure de contrôles (boucles, si alors sinon, sous-programme, . . .), des structures de données. . .

En conséquence, lorsque l’on écrit un programme il faut le préparer comme si on pouvait utiliser un langage performant et ensuite essayer de le traduire au mieux en langage machine.

C’est du reste l’esprit dans lequel travaillent la plupart des systèmes de Fabrication Assistée par Ordinateur.

On peut aussi remarquer que la plupart des machines à mesurer ont un langage qui ne s’appuie pas sur la norme.

En effet les calculs que nécessite le contrôle seraient très difficiles à programmer dans un tel langage. Il en est de même pour de nombreux types de machines : robots, machines de stéréo-lithographie [13].

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III.3.1.3 Le Programme

Il doit être lisible. De nombreux opérateurs différents sont amenés à le lire :[13]

 programmeurs

Le prix de la mémoire et les temps de transferts ont fortement diminués. Il existe maintenant des éditeurs puissants. En conséquence, on ne cherchera pas à compacter les programmes (notamment par l’utilisation de décalages, miroirs, . . .) [13].

III.3.1.4 Structure d’un programme

Le programme ne définit pas uniquement la trajectoire de l’outil. Il permet de commander l’automate pour réaliser des fonctions auxiliaires telles que mise en route et arrêt de la broche et de l’arrosage, changements d’outils ou de pièces. . . Il définit aussi les unités, les modes de travail, les différents repères [13]

On peut énoncer des règles de base pour la structuration des programmes:

 Le programme doit faire clairement apparaître la gamme de fabrication;

 Le programme doit être constitué de parties indépendantes;

 Le programme et chaque partie du programme doivent être clairement structurés en:

Initialisation, partie principale et remise en configuration standard.

La dernière règle découle des progrès fait en programmation depuis l’apparition de la norme (1969). Les langages modernes (C, C++, pascal, ADA, langages dynamiques...) propose des solutions pour traiter un sous-programme indépendamment du reste du programme. Pour programmer en langage CN, nous avons intérêts à recréer artificiellement ces mécanismes. On peut par exemple définir une configuration standard de la machine.

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Chaque portion de programme débute et se termine dans cette configuration.